浊度的测量

在制剂和其他产品开发阶段,生物制药会受到各种赋形剂、温度、pH 和浓度条件的影响。这些因素可能会导致溶液行为突然变化,例如液-液相分离、沉淀或聚集,从而导致乳光。

浑浊的药物产品很难受到大众欢迎。然而,它也可能表明药物的可制造性、稳定性和可递送性存在问题。因此,测量浊度有利于选择合适的配方,如果与其他关键质量属性测量同时进行,则更可取。

浊度测量应用范围

  • 蛋白质表征科学家研究蛋白质在压力和长期储存条件下的行为
  • 使用高浓度溶液的配方研究人员
  • 决定药物溶解度的小分子药物制造行业
  • 发布实验室评估最终产品的美学吸引力

视觉评估是测量浊度的标准方法。然而,任何两名不同的分析师都存在视力上的不同,其评判结果缺乏公正性和重复性。

市面上测量浊度的仪器多数都可以提供准确、重复性高的测量,并且优于视觉分析,但它们需要毫升(ml)量的溶液,并且在确定其他有价值的产品质量属性方面受到限制。


评估配方的混浊度对于早期开发(材料受数量限制)和后期阶段(配方处于高浓度)都至关重要。

如果一台仪器能够量化浊度以及配方的多个其他属性,同时减少样品消耗测量时间工作量,则是理想的选择。

 

量化浊度:不仅仅是浊度

单次测量 – 微升体积 – 多种产品关键质量属性

 

DynaPro® NanoStar®DYNAMICS® Touch软件--板载应用程序,可直接操作,对低至2µL的样品进行重要分析。 NanoStar是唯一一款基于比色杯的动态光散射(DLS)/静态光散射(SLS)仪器,可提供准确的温控比浊法测量浊度,同时确定流体动力学尺寸(Rh)和分子量(Mw),聚合和稳定性指标(TonsetTmTaggkDA2)。

在与大多数蛋白质配方相关的 NTU检测范围内,DynaPro NanoStar 提供的SLS 与浊度标准有明显线性关系。

主要特点:

  • 微升级进样体积
  • 浊度测量范围:1-80NTU
  • Rh测量范围:0.2-1000nm
  • 温度控制范围:-10°C - +120°C
  • DYNAMICS Touch板载应用程序,用于单机操作
 

DynaPro NanoStar符合USP和欧洲药典标准

根据美国药典<855>和欧洲药典2.2.19,透射比浊分析(Turbidimetry)和散射测浑法(Nephelometry)是测量浊度的两种仪器模式。透射比浊分析测量透射光束和入射光束之间的强度差异。 然而,当透射光束的强度相对于基线水平的变化较小时,在低浊度水平下,使用该模式的仪器灵敏度受到限制。

DynaPro NanoStar采用了散射测浑法,它测量与入射光束成90°角的散射光强度。这种构型几乎没有内在底色,并且对治疗性蛋白质或肽溶液中典型的低浊度水平具有高灵敏度。

 

实例探究

 

高蛋白浓度下的浊度

同时进行的DLS和SLS分析揭示了蛋白质溶液的浊度和表观Rh随着浓度的增加而变化。

通过浊度测量蛋白质的热稳定性

将20mg/mL BSA暴露于连续的变温中会导致两个热转变,并且由于聚集导致浊度和Rh增加。

 

工作流程

DynaPro NanoStar II有两个用于获取浊度分析的用户界面。

  • DYNAMICS Touch是一种板载应用程序,可提供快速简便的单机测量
  • DYNAMICS®是一个基于PC的应用程序,用于收集多个样品的更全面的信息

右侧的视频演示了DYNAMICS Touch中的样本采集序列。

 

出版物


  • Barros. M., Zhang. X., Kenrick. S., Joseph. J.V. Opalescence Measurements: Improvements in Fundamental Knowledge, Identifying Sources of Analytical Biases, and Advanced Applications for the Development of Therapeutic Proteins. Journal of Pharmaceutical Sciences. 110, 3550-3557 (2021). https://doi.org/10.1016/j.xphs.2021.06.013
  • Kingsbury. S. J. et al. Characterization of Opalescence in low Volume Monoclonal Antibody Solutions Enabled by Microscale Nephelometry. Journal of Pharmaceutical Sciences. 110, 3176-3182 (2021). https://doi.org/10.1016/j.xphs.2021.05.005
  • Kingsbury. S. J. et al. A single molecular descriptor to predict solution behavior of therapeutic antibodies. Science Advances. 6, eabb0372 (2020). https://doi.org/10.1126/sciadv.abb0372

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